CN101151955A - 切段式甘蔗联合收割机 - Google Patents

Abstract

一种切段式甘蔗联合收割机，属农业机械领域，包括切梢器、左右扶蔗器、压蔗辊、喂入辊、切割器、提升辊、若干个上输送辊、若干个下输送辊、下切段辊、上切段辊、机架、升运器、一级排杂器，其特征是压蔗辊、喂入辊、切割器由前往后、由高到低依次安装在收割机的腹部机架的两侧板之间，在切割器后方，由前往后、由低到高依次设置提升辊、若干个下输送辊和下切段辊，若干个上输送辊分别对应于提升辊和若干个下输送辊依次安装，上切段辊对应下切段辊安装，上、下切段辊的后方设置有升运器，后上方设置有一级排杂器。该机用于甘蔗的收获作业，可连续完成扶倒、切梢、切割、喂入、输送、切段、杂物分离和输送装车等作业，作业效率高。

Description

切段式甘蔗联合收割机

技术领域

本发明属于农业生产的收获机械领域，是一种切段式甘蔗联合收割机。

背景技术

目前，我国研究开发的甘蔗收割机主要以整杆式收割机为主，如中国专利2004200523720公开的整杆式甘蔗收割机，可以完成对甘蔗的扶倒、切割、输送和铺放作业；中国专利2004200065614公开的整杆式甘蔗收割机，可以完成对甘蔗的扶倒、切梢、切割、喂入、输送、剥叶和集堆作业。整杆式甘蔗收割机将甘蔗铺放或堆放在蔗地里，还需要用人工或机械将甘蔗捡拾起来剥叶或装车，辅助人工较多，另外，还存在对倒伏严重的甘蔗适应性较差的缺点，实际应用于生产的还很少，现在，国内的甘蔗种植区的甘蔗收获工作基本上由人工完成，劳动强度大，效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能连续完成对甘蔗的扶倒、切梢、切割、喂入、输送、切段、杂物分离和输送装车的切段式甘蔗联合收割机，作业效率较高。

为解决上述技术问题，本发明提供的切段式甘蔗联合收割机包括切梢器、切梢器升降油缸、左右扶蔗器、压蔗辊、支撑油缸、扶蔗器升降油缸、前行走轮、喂入辊、切割器、转向油缸、提升辊、若干个上输送辊、若干个下输送辊、驱动轮、下切段辊、上切段辊、机架、摆动油缸、升运器、牵拉油缸、一级排杂器、发动机、若干液压泵和液压控制系统，上述的切梢器安装于收割机的前上方，左右扶蔗器分别设置在收割机的前部左右两侧，发动机的飞轮输出端安装有若干个液压泵，上述的切梢器、左右扶蔗器、压蔗辊、喂入辊、切割器、提升辊、若干个上输送辊、若干个下输送辊、驱动轮、下切段辊、上切段辊、升运器、一级排杂器等工作部件均安装有驱动的液压马达，液压泵输出的压力油经液压控制系统输送到上述各工作部件的液压马达和收割机的各油缸，上述压蔗辊、喂入辊、切割器由前往后、由高到低依次安装在收割机的腹部机架的两侧板之间，所述切割器的刀盘向前倾斜，在切割器后方，由前往后、由低到高依次设置提升辊、若干个下输送辊、下切段辊，若干个上输送辊分别对应于提升辊和若干个下输送辊由前往后、由低到高依次安装，上切段辊对应下切段辊安装，上、下切段辊的后方设置有升运器，上、下切段辊的后上方设置有一级排杂器。

工作时，发动机驱动若干个液压泵工作，液压泵输出的压力油通过液压控制系统分配到切梢器、左右扶蔗器、压蔗辊、喂入辊、切割器、提升辊、若干个上输送辊、若干个下输送辊、驱动轮、下切段辊、上切段辊、升运器、一级排杂器等工作部件的液压马达和各个油缸，收割机驾驶员可通过液压控制系统操纵收割机的行走、控制各个工作部件的转动和转向、操作各油缸，控制收割机的工作状态。进行甘蔗收割作业时，收割机跨行作业，正对蔗行行走，行走轮走在甘蔗行间的空地上，随着收割机向前行走，转向相反的左右扶蔗器将往两侧倒伏的甘蔗向中间扶起，切梢器将甘蔗的蔗梢部分切断并甩到旁边已收割甘蔗的蔗地上，压蔗辊将甘蔗压倒至倾斜位置，切割器的刀盘在甘蔗的根部将甘蔗切断，同时喂入辊和切割刀盘将甘蔗向后喂入到达提升辊处，提升辊将甘蔗往上提起并与上输送辊一起将甘蔗夹紧往后输送进入下一对上、下输送辊之间并继续往后输送，甘蔗依次通过各对上、下输送辊后进入上、下切段辊，上、下切段辊将甘蔗切成蔗段后向后抛出到一级排杂器的导风筒下端位置，一级排杂器内安装有向上抽风的风机，依靠风力将蔗叶、杂草等杂物排走，蔗段则向下掉到升运器的集蔗斗上，升运器将蔗段提升到升运器出口后将蔗段抛出，落入随收割机行走的甘蔗运输车的车厢内，运输车的车厢装满甘蔗后，换一辆运输车接装甘蔗，装满甘蔗的运输车可直接将甘蔗运到糖厂加工，不再需要其它辅助人工剥叶或装车。本切段式甘蔗联合收割机可连续完成对甘蔗的扶倒、切梢、切割、喂入、输送、切段、杂物分离、输送装车等作业，辅助人工少，效率较高。

作为本发明的优选方案，切割器的刀盘平面与水平面形成3°～20°的夹角为佳，利于减少工作阻力和避免重复切割，

作为本发明的一种优选方案，上输送辊和下输送辊的圆筒的外圆周上固定有若干齿条。采用在圆筒上固定若干齿条的滚筒可以增强对甘蔗的夹持性能。

作为本发明的一种优选方案，上输送辊为浮动结构，上输送辊安装在浮动架上，浮动架通过销轴与机架活动连接，上输送辊和浮动架可一起绕所述销轴转动。当收割机喂入的甘蔗较多时，甘蔗将上输送辊向上托起，上输送辊向上浮动并依靠自身重量将甘蔗夹紧在与下输送辊之间的通道上，甘蔗喂入量较少时，上输送辊依靠自身重量向下摆动将甘蔗夹紧，从而避免甘蔗喂入量变化时出现夹不紧或堵塞现象发生。

作为本发明的一种优选方案，下切段辊和上切段辊的圆周上分别固定有至少一片切刀，所述下切段辊和上切段辊的轴上安装有一对大小相等、互相啮合的齿轮，下切段辊和上切段辊同步转动，转向相反，转动时下切段辊的切刀和上切段辊的切刀互相对应，形成对切关系。当甘蔗被送入下切段辊和上切段辊之间时，互相对应的切刀将甘蔗切成基本等长的蔗段，利于蔗段的输送和杂物的分离，这种对切式滚刀具有切断阻力较小的优点。

作为本发明的一种优选方案，左右两个前行走轮分别通过左右支撑油缸与收割机机架连接，支撑收割机的前部，通过操纵左右支撑油缸可调整收割机前部和切割器的离地高度。收获甘蔗时，当甘蔗垄的高度不同时，通过操纵左右支撑油缸可方便的调整切割器的高度，亦即调整切割器刀盘切割甘蔗的位置，以免刀盘入土太深造成负荷过大，或刀盘切割甘蔗位置离地面太高造成甘蔗宿根过高和破裂；在路面或甘蔗地里行走时，提高收割机前部和切割器的离地高度可使收割机具有较好的通过性。

作为本发明的进一步改进，左右支撑油缸的缸筒上有转臂，两个转向油缸分别通过球头销总成与转臂连接，通过操纵转向油缸推动支撑油缸的缸筒实现收割机的行走转向。现有车辆通常使用单个转向油缸，需要有连接左右转向轮的横拉杆，采用该方案可取消连接左右转向轮的横拉杆，便于收割机腹部工作部件的安装。

作为本发明的一种优选方案，升运器下端通过销轴与转架连接，牵拉油缸的一端连接到升运器，另一端与一级排杂器导风筒连接，改变牵拉油缸的长度，升运器可绕上述销轴在铅垂平面内转动；上述转架通过另一销轴与机架连接，转架的两边分别连接有摆动油缸，上述升运器和转架一起可绕销轴在水平面内转动，通过操纵摆动油缸，可使升运器和转架一起向左或向右转动到0°～85°范围内的任意角度。升运器在铅垂平面内或水平面内转动，可使升运器出蔗口对正随收割机行走的甘蔗运输车车厢，方便甘蔗运输车接运甘蔗；在道路上行走受通过高度限制时，可将升运器适当降低。

作为本发明的一种优选方案，一级排杂器的导风罩与导风筒为活动式连接，导风罩可绕导风筒轴心线向左或向右转动到0°～30°范周内的任意角度。在收获甘蔗时，可将导风罩转动适当的角度，使排杂器排出的杂物落在已收获甘蔗的空地里，避免排出的杂物落在甘蔗运输车或未收获甘蔗的蔗田里。

作为本发明的进一步改进，可在升运器末端(甘蔗出口端)设置二级排杂器。当甘蔗被升运器运送到出口端抛出时，二级排杂器依靠风力将滞留在蔗段中的蔗叶、杂草等杂物排走，进一步降低蔗段中的含杂量，有利于糖厂的加工。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明切段式甘蔗联合收割机的示意图。

图2是本发明切段式甘蔗联合收割机的俯视图(已去除切梢器、左右扶蔗器、驾驶室、发动机、排杂器、上输送辊、上切断辊等部件)。

图3是上输送辊的轴向视图(局部)。

图4是图3的A-A剖面旋转视图。

图5是上输送辊(图4的B-B)和下输送辊的横向剖面图。

图6是上切段辊和下切段辊的结构示意图。

图7是前行走轮、支撑油缸和机架连接示意图。

图8是收割机与运输车配合作业示意图。

具体实施方式

如图1所示的切段式甘蔗联合收割机设置有驾驶室25，切梢器1安装于收割机的前上方，切梢器1的支撑臂连接有切梢器升降油缸2，切梢器升降油缸2可用于控制切梢器1的高度。左右扶蔗器3分别设置在收割机的前部左右两侧，左右扶蔗器3分别连接有扶蔗器升降油缸6，扶蔗器升降油缸6可用于控制左右扶蔗器3的高度。发动机23的飞轮输出端安装有若干个液压泵24，切梢器1、左右扶蔗器3、压蔗辊4、喂入辊8、切割器9、提升辊11、若干个上输送辊12、若干个下输送辊13、驱动轮14、下切段辊15、上切段辊21、升运器18、一级排杂器20、二级排杂器37等工作部件均安装有驱动的液压马达(图中未示出)，液压泵24从液压油箱22吸入液压油，输出的压力油经液压控制系统26(液压阀、管路等图中未示出)输送到上述各工作部件的液压马达和各个油缸，最后返回油箱22，工作部件不工作时，液压油则经液压控制系统26直接返回油箱22。压蔗辊4、喂入辊8、切割器9由前往后、由高到低依次安装在收割机的腹部机架16的两侧板之间，切割器9的刀盘91向前倾斜，在切割器9后方，由前往后、由低到高依次设置提升辊11、若干个下输送辊13、下切段辊15，若干个上输送辊12分别对应于提升辊11和若干个下输送辊13由前往后、由低到高依次安装，上切段辊21对应下切段辊15安装，上、下切段辊15、21的后方设置有升运器18，上、下切段辊15、21的后上方设置有一级排杂器20，在升运器18的末端(甘蔗出口端)设置二级排杂器37，当然，也可以不设置二级排杂器37。

在图1示例中，下输送辊13为4个，上输送辊12是5个，下输送辊13当然也可以设置为3个、5个或6个等，上输送辊12可以设置为4个、6个或7个等。

在图1中，切割器9的刀盘91向前倾斜角度随着刀盘升降的高度不同而变化，刀盘91的平面与水平面形成3°～20°的夹角为佳。

在图1中，一级排杂器20的导风筒202与机架16固定连接，导风罩201与导风筒202为活动式连接，导风罩201可绕导风筒202轴心线向左或向右转动到0°～30°范围内的任意角度。

如图1所示，升运器18下端通过销轴182与转架183活动连接，牵拉油缸19的一端连接到升运器18，另一端与一级排杂器20导风筒连接，改变牵拉油缸19的长度，升运器可绕销轴182在铅垂面内转动。

如图2所示，支撑升运器18的转架183通过销轴184与机架16活动连接，转架183的两边分别连接有摆动油缸17，升运器18和转架183一起可绕销轴184在水平面内转动，通过操纵摆动油缸17，可使升运器18和转架183一起向左或向右转动到0°～85°范围内的任意角度。图2中示出了升运器18向右转动到85°的位置的情形，通过控制摆动油缸17可使升运器18停留在0°～85°范围内的任意位置；同样，升运器18也可以向左转动并停留在0°～85°范围内的任意位置。

在图3和图4中，上输送辊12和液压马达29安装在浮动架28上，浮动架28通过销轴27与机架16活动连接，上输送辊12和浮动架28可一起绕销轴27转动。

如图5所示，上输送辊12和下输送辊13的圆筒121的外圆周上固定有若干齿条122。

如图6所示，下切段辊15和上切段辊21的圆周上分别固定有两片切刀152，所述下切段辊15和上切段辊21的轴上安装有一对大小相等、互相啮合的齿轮151，下切段辊15和上切段辊21同步转动，转向相反，即上切段辊21反时针转动，下切段辊15则顺时针转动，转动时下切段辊15的切刀152和上切段辊21的切刀152互相对应，形成对切关系，将进入上、下切段辊之间的甘蔗切断。当然，切刀152的数量也可以是1、3或4片。

如图7所示，前行走轮7安装在支撑油缸5的缸筒53上，缸筒53的下端通过销轴33与连接杆32活动连接，连接杆32的另一端通过销轴31与机架16活动连接，支撑油缸5的的活塞杆51的上端通过销轴30与机架16活动连接，左右的前行走轮7对称安装，支撑收割机的前部，当操纵支撑油缸5使活塞杆51伸出时，机架16被顶起升高。如图1，操纵左右支撑油缸5可使收割机前部绕后驱动轮14的中心转动，从而改变收割机前部和切割器9的离地高度，此时，刀盘91的平面与水平面形成的夹角会有所变化，其变化范围应保持在3°～20°的范围内。

如图2和图7所示，支撑油缸5的缸筒53上有转臂52，转向油缸10的一端通过球头销总成34与转臂52连接，转向油缸10的另一端通过销轴101与机架16活动连接，操纵转向油缸10可推动支撑油缸5的缸筒53和前行走轮7一起转动。使用时，左、右转向油缸10通过液压控制系统实现联动，即左转向油缸10的活塞杆伸出时，右转向油缸10的活塞杆缩进，使收割机向右转向；反之，则向左转向。

如图8所示，收割机作业时，甘蔗运输车35在收割机右侧已收获甘蔗的蔗地上与收割机并排行走，升运器18向右转动使其甘蔗出口端置于甘蔗运输车35的上方，蔗段36从升运器18的出口掉下落到甘蔗运输车35的车箱内。

实施例1进行甘蔗收获作业时，发动机23驱动若干个液压泵24的工作，液压泵24从油箱22吸入液压油，液压泵24输出的液压油经液压控制系统26分配到各液压马达和油缸，最后返回油箱22，液压马达不工作时，液压油直接返回油箱22。收割机驾驶员可通过操作液压系统26操纵收割机的行走，通过转向器操纵左右转向油缸10，从而控制收割机的转向，收割机驾驶员可通过操作液压系统启动或停止各个工作部件的动作。工作时，收割机跨行作业，正对蔗行行走，行走轮走在甘蔗行间的空地上，随着收割机向前行走，转向相反的左右扶蔗器3将倒伏的甘蔗扶起，操纵扶蔗器升降油缸6可以调整左右扶蔗器3的高度，使扶蔗器3紧贴地面将倒伏的甘蔗扶起，切梢器1将甘蔗的蔗梢部分切断，驾驶员可控制切梢器1正转或反转，使切梢器1将切断的蔗梢甩到旁边已收割甘蔗的蔗地上，甘蔗生长高度不同时，调节切梢器升降油缸2可以调整切梢器1的高度，从而控制切割蔗梢的位置。收割机继续往前行走，反时针转向的压蔗辊4将甘蔗压倒至倾斜位置，切割器9在甘蔗的根部将甘蔗切断，当甘蔗地的垄高不同时，通过左右支撑油缸5可调节收割机前部高度和切割器9刀盘91的高度，从而改变切割高度，保证刀盘91平地或稍微入土切割甘蔗。在切割器9切断甘蔗的同时反时针转向的喂入辊8将甘蔗向后喂入到达提升辊11，顺时针转向的提升辊11将甘蔗往上提起并与反时针转向的第一上输送辊12一起将甘蔗夹紧往后输送进入下一对转向相反(上输送辊反时针转向，下输送辊顺时针转向)的上、下输送辊12、13，甘蔗依次通过各对上、下输送辊12、13后进入转向相反(上切段辊反时针转向，下切段辊顺时针转向)的上、下切段辊21、15之间，上、下切段辊21、15的互相对切的切刀152将甘蔗切成蔗段后向后抛出到一级排杂器20的下段导风筒202内，一级排杂器20内安装有向上抽风的风机，依靠风力将蔗叶、杂草等杂物抽出排走，蔗段则向下掉到升运器18的集蔗斗181上，升运器18将蔗段提升到升运器出口后将蔗段36抛出，落入随收割机平排行走的甘蔗运输车35的车厢内，运输车的车厢装满甘蔗后，换一辆运输车接装甘蔗，装满甘蔗的运输车可直接将甘蔗运到糖厂加工，不再需要其它辅助人工剥叶或装车。

在实际作业过程中，甘蔗的喂入量是随时变化的，当收割机喂入的甘蔗较多时，甘蔗将上输送辊12向上托起，上输送辊12向上浮动并依靠自身重量将甘蔗夹紧在与下输送辊13之间的通道上，甘蔗喂入量较少时，上输送辊12依靠自身重量向下摆动将甘蔗夹紧，从而避免甘蔗喂入量变化时出现夹不紧或堵塞现象。

在使用时，甘蔗运输车通常与甘蔗收割机并排行走在已收获甘蔗的蔗地上，通过升运器摆动油缸17可将升运器18向左或向右摆动使其出口对正甘蔗运输车35的车厢。

在排杂过程中，为避免排出的杂物落在未收割的甘蔗或甘蔗运输车上，一级排杂器20的导风罩202可以绕导风筒201的中心线向左或向右转动0°～30°，使其排杂口转向已收获甘蔗的蔗地，将杂物排到已收获甘蔗的蔗地上。

在升运器18的末端(甘蔗出口端)增加设置二级排杂器37，可在升运器18的甘蔗出口处再次将蔗段中夹带的杂物排除，进一步降低蔗段的含杂率。

Claims (10)

1.一种切段式甘蔗联合收割机，包括切梢器(1)、切梢器升降油缸(2)、左右扶蔗器(3)、压蔗辊(4)、支撑油缸(5)、扶蔗器升降油缸(6)、前行走轮(7)、喂入辊(8)、切割器(9)、转向油缸(10)、提升辊(11)、若干个上输送辊(12)、若干个下输送辊(13)、驱动轮(14)、下切段辊(15)、上切段辊(21)、机架(16)、摆动油缸(17)、升运器(18)、牵拉油缸(19)、一级排杂器(20)、发动机(23)、液压泵(24)和液压控制系统(26)，上述切梢器(1)安装于收割机的前上方，左右扶蔗器(3)分别设置在收割机的前部左右两侧，发动机(23)的飞轮输出端安装有若干个液压泵(24)，上述的切梢器(1)、左右扶蔗器(3)、压蔗辊(4)、喂入辊(8)、切割器(9)、提升辊(11)、若干个上输送辊(12)、若干个下输送辊(13)、驱动轮(14)、下切段辊(15)、上切段辊(21)、升运器(18)、一级排杂器(20)等工作部件均安装有驱动的液压马达，液压泵输出的压力油经液压控制系统(26)输送到上述各工作部件的液压马达和油缸，其特征在于压蔗辊(4)、喂入辊(8)、切割器(9)由前往后、由高到低依次安装在收割机的腹部机架(16)的两侧板之间，所述切割器(9)的刀盘(91)向前倾斜，在切割器(9)后方，由前往后、由低到高依次设置提升辊(11)、若干个下输送辊(13)、下切段辊(15)，若干个上输送辊(12)分别对应于提升辊(11)、若干个下输送辊(13)由前往后、由低到高依次安装，上切段辊(21)对应下切段辊(15)安装，上、下切段辊(15、21)的后方设置有升运器(18)，上、下切段辊(15、21)的后上方设置有一级排杂器(20)。

2.根据权利要求1所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述切割器的刀盘(91)平面与水平面形成3°～20°的夹角。

3.根据权利要求1或2所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述上输送辊(12)和下输送辊(13)的圆筒(121)的外圆周上固定有若干齿条(122)。

4.根据权利要求1或2所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述上输送辊(12)为浮动结构，上输送辊(12)安装在浮动架(28)上，浮动架(28)通过销轴(27)与机架(16)活动连接，上输送辊(12)和浮动架(28)可一起绕销轴(27)转动。

5.根据权利要求1或2所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述下切段辊(15)和上切段辊(21)的圆周上分别固定有至少一片切刀(152)，所述下切段辊(15)和上切段辊(21)的轴上安装有一对大小相等、互相啮合的齿轮(151)，下切段辊(15)和上切段辊(21)同步转动，转向相反，转动时下切段辊(15)的切刀(152)和上切段辊(21)的切刀(152)互相对应，形成对切关系。

6.根据权利要求1或2所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于左右两个前行走轮(7)分别通过左右支撑油缸(5)与收割机机架(16)连接，支撑收割机的前部，通过操纵左右支撑油缸(5)可调整收割机前部和切割器(9)的离地高度。

7.根据权利要求6所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述左右支撑油缸(5)的缸筒(53)上有转臂(52)，两个转向油缸(10)分别通过球头销总成(34)与转臂(52)连接，通过操纵转向油缸(10)推动支撑油缸(5)的缸筒(53)实现收割机的行走转向。

8.根据权利要求1或2所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述升运器(18)下端通过销轴(182)与转架(183)活动连接，牵拉油缸(19)的一端连接到升运器(18)，另一端与一级排杂器(20)的导风筒连接，改变牵拉油缸(19)的长度，升运器(18)可绕销轴(182)在铅垂面内转动；上述转架(183)通过销轴(184)与机架(16)活动连接，转架(183)的两边分别连接有摆动油缸(17)，升运器(18)和转架(183)一起可绕销轴(184)在水平面内转动，通过操纵摆动油缸(17)，可使升运器(18)和转架(183)一起向左或向右转动到0°～85°范围内的任意角度。

9.根据权利要求8所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述一级排杂器(20)的导风罩(201)与导风筒(202)为活动式连接，导风罩(201)可绕导风筒(202)轴心线向左或向右转动到0°～30°范围内的任意角度。

10.根据权利要求1或2所述的切段式甘蔗联合收割机，其特征在于所述升运器(18)末端设置有二级排杂器(37)。

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